До конца второго квартала 2019 г. должен состояться первый полет самого большого и экономичного дальнемагистрального пассажирского авиалайнера Boeing 777-9X. Он поднимется в небо благодаря двум крупнейшим авиадвигателям в мире модели GE9X, специально разработанной инженерами GE Aviation.
Полет за мечтой
17 декабря 1903 года братья Орвил и Уилбур Райт совершили на самолете Wright Flyer четыре первых в мире полета, каждый из которых по дальности и продолжительности был рекордным по отношению к предыдущим. В итоге остановились на показателях 260 метров и 59 секунд. При этом мощность двигателя внутреннего сгорания, приводившего самолет в движение, составляла всего 12 лошадиных сил! Основоположники моторной авиации вряд ли себе могли представить, что пройдет чуть более 100 лет и настанет пора новых рекордов: самолеты смогут оставаться в воздухе почти сутки и преодолевать расстояния, равные почти половине экватора. А поднимать их в небо будут двигатели, по мощности сопоставимые с мощностью первых космических ракет.
Сверхдалеко — сверхблизко
В последнее десятилетие интерес к длительным беспосадочным перелетам в мире демонстрирует устойчивую положительную динамику. Среди самых востребованных направлений — самый продолжительный беспосадочный перелет в мире – из Сингапура – в Нью-Йорк, рейсы из столицы Катара Дохи в Окленд (крупнейший коммерческий аэропорт Новой Зеландии), из Перта (четвертый крупнейший аэропорт Австралии) – в Лондон, из Сиднея – в Даллас. Вслед за всплеском спроса на сверхдальние перелеты авиакомпании требуют от производителей создания более вместительных и грузоподъемных лайнеров, которые должны летать намного дальше и обходиться дешевле в обслуживании. Для того, чтобы решить эти задачи, авиастроителям понадобились намного более мощные и экономичные авиадвигатели.
Братья по небу
В 2013 году корпорация Boeing запустила программу проектирования нового поколения авиалайнеров 777 серии — Boeing 777X. По утверждению компании, 777X будет «самым экономичным двухдвигательным реактивным авиалайнером в мире: по сравнению с аналогами, самолет расходует на 12 % меньше топлива и обходится дешевле в эксплуатации на 10 %. Лайнер будет выпускаться в двух модификациях — 777–8 и 777-9. Базовая модель — 777−9 — будет вмещать от 400 до 425 пассажиров. Максимальная дальность полета составит около 15 тыс. км, что превышает расстояние от Нью-Йорка до Ханоя. 777-8 сможет перевозить от 350 до 375 пассажиров, без дозаправки преодолевая дистанцию свыше 16 тыс. км. Это означает, что он сможет обслуживать не только упомянутый выше рейс Сингапур – Нью-Йорк, но и, например, беспосадочные маршруты из аэропортов Персидского залива в Лос-Анджелес и Мехико, а также из Лондона на восточное побережье Австралии (Сидней, Мельбурн и Брисбен).
Двигатель-рекордсмен
Специально для новейшего пассажирского лайнера Boeing команда GE Aviation разработала новый двигатель. Это крупнейшая на сегодняшний день авиационная силовая установка в мире. Диаметр ее вентилятора составляет 335 см и сопоставим с диаметром фюзеляжа Боинга-737. 16 лопаток вентилятора изготовлены из углеродного волокна, а не титана, что значительно уменьшает нагрузку на двигатель. В конструкции двигателя использовано множество деталей и узлов, изготовленных из жаропрочного керамического композиционного материала. Он без разрушения и деформации выдерживает температуры горения топлива до 1400 градусов по Цельсию, что значительно превышает показатели других двигателей. «Это позволяет поднять температуру в камере сгорания двигателя и добиться значительного увеличения его эффективности», – говорит руководитель проекта GE9X подразделения GE Aviation Тед Инглинг. При более высокой температуре происходит более полное сгорание топлива, оно меньше расходуется, а значит и уменьшаются выбросы вредных веществ в окружающую среду.
В ногу со временем
Большую роль при изготовлении GE9X сыграли современные технологии трехмерной печати. Например, единую деталь, напечатанную на 3D-принтере, представляют собой топливные форсунки. Это увеличивает их долговечность в сравнении с форсунками, произведенными традиционным способом, которые собираются в среднем из 20 деталей. Кроме того, с помощью аддитивных технологий созданы и некоторые другие детали установки, включая инжекторы топлива столь сложной формы, которую невозможно получить путем традиционной механической обработки.
К слову, отказ от механической обработки и дорогостоящей оснастки существенно снижает себестоимость изготовления сложнопрофильных деталей двигателя и повышает рентабельность их выпуска. Оптимизация топологии производства дает возможность создания комплексных, интегрированных деталей за один технологический цикл, повышает эффективность управления физико-механическими свойствами изделий. Кроме того, применение аддитивных технологий значительно улучшает показатели ремонтопригодности установки.
Экономичные, надежные, дальнемагистральные
Первый двигатель GE9X был установлен на прототип Boeing 777X в сборочном ангаре Boeing в г. Эверетт, штат Вашингтон. В настоящее время двигатель GE9X проходит сертификационные тесты, после завершения которых лайнер Boeing 777-9X может быть допущен к летным испытаниям, которые предварительно назначены на март 2019 года. Ожидается, что первый рейс пассажирского самолета состоится уже во втором квартале текущего года. Это означает, что уже в ближайшее время полеты на сверхдальние расстояния станут надежней и экономичней. Что самолеты, оснащенные двигателями GE, будут взлетать еще чаще, чем каждые две секунды, как это происходит сегодня. И что Книгу рекордов Гиннеса пополнят новые авиационные рекорды.